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AG Kahlert

Zirkulierende Exosome als Diagnostikmarker zur Früherkennung bei gastro‐intestinalen Karzinomen

Leitung: PD Dr. med. Christoph Kahlert

Mitarbeiter:

  • Dr. med. Mathieu Pecqueux
  • cand. med. Stefan Krahl
  • cand. med. Nariman Haghgoo
  • cand. med. Vera Bartsch

Bei Exosomen handelt es sich um Mikrovesikel mit einer Größe von ca. 50 – 150 nm. Sie enthalten zellspezifische Proteine, sowie RNA- und DNA-Moleküle. Exosome werden von einer Vielzahl von unterschiedlichen Zellen gebildet u.a. Immunzellen, mesenchymalen Zellen und Tumorzellen. Nach Sekretion gelangen Exosome in den interzellulären Zwischenraum und vor dort in die Blutbahn. Durch den exosomalen Transfer von Proteinen und Nukleinsäuren können Tumorzellen sowohl im umliegenden Gewebe als auch in entfernten Organen Immunzellen und Fibroblasten rekrutieren und in pro-tumorgene Zellen konvertieren. Somit sind Exosome ein wichtiger Bestandteil bei der Tumorinvasion und Metastasierungskaskade. Exosome kommen in vielen unterschiedlichen Körperflüssigkeiten vor. Dazu zählen Serum/Plasma, Urin, Aszites und Speichel. Aufgrund der doppelwandigen Lipidschicht sind Exosome sehr stabil und lagerungsbeständing. Bei einer Kühltemperatur von 4°C können sie bis zu 96h unbeschadet aufbewahrt werden. Bei einer Lagerung von – 70 – 80°C können sie über mehrere Jahre konserviert werden. Diese Eigenschaften qualifizieren tumor-spezifische Exosome als nicht- oder minimalinvasive Biomarker zur Diagnose und Verlaufskontrolle bei Karzinomerkrankungen des Gastro-Intestinaltraktes. Neueste Ergebnisse aus translationalen Studien konnten zeigen, dass tumor-spezifische Exosome eine Sensitivität und Spezifität von jeweils bis zu 100% besitzen, um zwischen gesunden Probanden und tumor-erkrankten Patienten zu unterscheiden. Auch konnte in präklinischen Studien gezeigt werden, dass tumor-spezifische Exosome bereits vor konventionellen bildgebenden Verfahren ein Frühkarzinom diagnostizieren können.

Unserer Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit der Fragestellung,wie tumor-spezifische Exosome bei Patienten genutzt werden können, um eine Tumordiagnose früher stellen zu können bzw. ein Tumorrezidiv möglichst früh zu erkennen. Des weiteren untersuchen wir, ob durch die Analyse von Exosomen sich ein Krankheitsverlauf voraussagen lässt und damit Patienten in unterschiedliche Risikogruppen eingeteilt werden. Dazu soll den Patienten eine individuelle Therapie angeboten werden und das Gesamtüberleben von Tumorpatienten langfristig verbessert werden.